E4 – Spring gr415
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 2 af 35 Præsentation Henrik Henrik Steffen Thomas Christoffer Michael
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 3 af 35 Projektets Mål Henrik ?
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 4 af 35 Projektets Mål Henrik
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 5 af 35 Rum-krav til Elektronikken Henrik Kamerasystem Vakuum på Stråling på 10 krad Temperatur- sving mellem -40 til +80°C Rystelser under opsendelse Lavt strøm- forbrug (500 mW) Lav båndbredde på satlink Alt skal kunne fjernstyres Satellittens kommunikations -standarder Men satellitten er endnu ikke designet! AAUSAT-II.X ?
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 6 af 35 System Sammenhæng Henrik
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 7 af 35 CCD og CMOS •CCD virkemåde: –Ladning overføres til lysskærmet område. –Ladninger flyttes til et udlæsningsregister. –Den enkelt ladning konverteres til spænding. Steffen
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 8 af 35 CCD og CMOS •CMOS virkemåde: –Hver enkelt pixel har ladning-til- spændings-konverter. –Hver enkelt pixel kan tilgås uafhængigt. Steffen
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 9 af 35 Valg af CCD eller CMOS •CCD fordele: –Højere billedkvalitet. –Større lysfølsomhed. •CMOS fordele: –Indbygget styring og konvertering. –Mere stråling tolerant. –Lavere strømforbrug samlet set. Steffen Eksterne IC’er CCD IC Printplade ADC Forstærker Data bus Buffer Styring af udlæsning ADC Forstærker Data bus Buffer Styring af udlæsning Opsætnings registrer Seriel
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 10 af 35 Rolling Shutter •Mekanisk shutter kan undværes. •Krav til udlæsningshastighed. Steffen
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 11 af 35 Valgt Image Sensor •Begrænset udvalg. •Devitech. •Micron MT9T001. •Devitech-modul. •BlackEye som test platform. Steffen
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 12 af 35 Interpolation •Fotodioder måler kun lysmængde. •RGB Bayer farvefilter. Steffen
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 13 af 35 Interpolation •Farvefiltreret måling af lysmængde. •Opdeling i farvekanaler. Steffen Rød kanal Blå kanal Grøn kanal
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 14 af 35 Interpolation •Interpolation af hver farve kanal. •Samling til et farvebillede. Steffen Rød kanalBlå kanalGrøn kanalSamlet billede
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 15 af 35 Computeropbygning Thomas
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 16 af 35 FPGA •One-hot. –Et input er dedikeret til en given funktion. •VHDL. –Kun en mindre del af sproget er syntetiserbart i hardware. •Opdel design i blokke. –Skab overblik over kombinatoriske og sekventielle blokke. –Kombinatoriske blokke med register skal kun have én klok og afhænge af skift på én flanke. Thomas
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 17 af 35 Blokdiagram Thomas
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 18 af 35 DMA Adressering P1 P3 P5 P7 P9 P2 P4 P6 P8 P10 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 Ønsket LB/0 UB/1 Først opnået LB/0 UB/1 Som ønsket AC19_0<= count_int(20 downto 1) A20_D15C<= count_int(0) Først opnået AC19_0<= count_int(19 downto 0) A20_D15C<= count_int(20) Thomas Half-word
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 19 af 35 Alternativ Opbygning CPU •Harvard arkitektur. Adresse Data Adresse Data Hukommelse Program Hukommelse & Thomas
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 20 af 35 ARM9 •Interface til image sensor. •ARM7-kompatibel. ARM7ARM9 Typisk MHz80150 mW/MHz MIPS/mW Image Sensor Interface DMA Bus Reference Clock Data Clock Data Vertical Synchro Horizontal Synchro Thomas
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 21 af 35 Printlayout •Designet for debugging. •Power plan. •Overholder ESA-standard for banetykkelser. •Via’er primært gennemgående. Christoffer
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 22 af 35 Flight-print •AAUSAT-II størrelse. •Tilføjet temperatursensor. Christoffer
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 23 af 35 Software-overblik Christoffer Communication Control Command Buffer Initialize Setup Camera Capture Image Resize Image List Image Delete Image Send Image Proces 1Proces 2 OS
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 24 af 35 FLASH-layout Christoffer Boot table
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 25 af 35 Memory Map Michael
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 26 af 35 - Kompression Michael R G B Y Cb Cr = 1 bit for en sådan blok 4 bit for en sådan blok
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 27 af 35 •PC-interface til systemet. •Grafisk brugerflade. •Viderebygning af software til AAUSAT-II. Michael HSNTest
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 28 af 35 HSNTest Michael
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 29 af 35 Capture Image Michael C D C C3 00 F1 D0 00 0D 66 3A C9 3D 83 A D E3 A8 10 0B 00 6C 9D CB 08 1D 01 AC 83 FC 68 0C 4E C3 91 D9 84 1C EE 69 4E 7A 19 3B 71 F C2 74 C0 1A CC 01 A3 E A0 2D D2 4E 6E E0 00 1B C1 80 7C B A CC C CB 27 6D B C0 60 1B 87 B0 60 1C 07 E1 6C 0F 00 DC 1E 80 CD C0 D4 0C C4 2A 36 DC 07 B F0 FC 0D B4 3C E8 06 6B 62 E C0 20 0C C E D 04 F0 0F 60 3D CF 0C 1A 03 D8 0D D1 E1 68 0F B7 80 C A F C A CC 1E 80 B B 0F 7E D2 61 B0 0C E0 E0 08 0D
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 30 af 35 Status for Kompression Michael
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 31 af 35 Perspektivering •Mindre PCB. •Softwareopdatering ved hjælp af CAN. •Optimerede algoritmer. •Linse til rummet. •Opdater sensor board. •Temperaturmåling ved microcontroller. •Find ny FLASH. Henrik
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 32 af 35 Afslutning •Objektorienteret software. •Seriel protokol implementering. •Programmerbar logik. •PCB-design. •Aftale med Printca A/S. •Samarbejde med Devitech ApS. •Videreudvikling mod flight. •doxygen – så projektet kan genoptages. Henrik
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 33 af 35 AAUSAT-IIs AAUSAT-II Henrik AAUSAT-II.X
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 34 af 35 Før Aflevering Henrik Opnået efter adresseringen blev korrigeret.
E4 – Foråret gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 35 af 35 Efter Aflevering Henrik Hentet som raw-format. Interpoleret i MATLAB.